純電動客車電池模塊的配置參數(shù)

純電動客車電池模塊的配置參數(shù)

由于公交車組的需要，由于它們的快速充電要求，我們只能依靠能源技術(shù)來實現(xiàn)新能源的替代。然而,純電動客車的驅(qū)動電池的重量非常大,一味地追求電池總?cè)萘?無疑會增大整車的整備質(zhì)量,這使得瞬時所需功率也就大大增加,導(dǎo)致增加了電池容量而續(xù)駛里程并不樂觀的現(xiàn)象。為了使純電動客車的續(xù)駛里程有明顯增加,以滿足大續(xù)駛里程的要求,增程式純電動客車的出現(xiàn)也就理所當(dāng)然了。1不同保護電件開啟時間增程式純電動是在純電動的基礎(chǔ)之上,增加一個發(fā)電組合實現(xiàn)的。由于在車輛行駛過程中,開啟發(fā)電組合可以減小電池同等行駛條件下需要提供的電流,這就延長了電池的放電時間,使整車續(xù)駛里程大大增加。其中發(fā)電組合的開啟時間依據(jù)于需要行駛的里程和電池的剩余SOC。其最佳的情況是:里程需要的電量=發(fā)電組合發(fā)電量+電池剩余電量。由于某車的發(fā)電組合的發(fā)電功率只有34kW,所以單獨發(fā)電組合工作并不能驅(qū)動整車行駛,這就要求發(fā)電組合的工作需與電池供電同步,即發(fā)電組合需要補電的電量必須在電池電量耗盡前補完,這樣才能保證整車達到規(guī)定的續(xù)駛里程。要保證電池補電在電池電量耗盡前補完,則需要估算每公里電耗、平均車速以及已行駛公里數(shù)。其計算原理如圖1所示。通過以上模型,可以知道電池剩余電量可維持時間T1,以及達到目標(biāo)里程發(fā)電組合需要補電時間T2。由T1和T2的大小,可以通過儀表提示駕駛員開啟發(fā)電組合,以保證補電時間。2純電動汽車的性能模擬2.1整車之間的連接增程式純電動客車的Cruise模型如圖2所示。其中發(fā)電機模塊表示的就是發(fā)電組合,它與整車其它模塊沒有硬性連接,只有電氣連接。由圖2中分割線以下的信號連接可知,發(fā)電機的開啟信號來源于MatlabAPI模塊的GeneratorSwitch(圖2下方分割線以下深色部分)。2.2電機和能耗模塊發(fā)電機的配置參數(shù)主要有發(fā)電機的轉(zhuǎn)動慣量、工作內(nèi)阻、工作電壓、轉(zhuǎn)速-電壓關(guān)系、萬能曲線圖。電池模塊的配置參數(shù)主要有充電特性曲線和放電特性曲線,這兩個過程是相反過程,但是電池的SOC具有稍微的差別。電動機的配置參數(shù)主要有電動機的扭矩-轉(zhuǎn)速特性曲線圖、電動機的效率曲線圖。駕駛室的配置參數(shù)主要有油門踏板開度與角度的關(guān)系特性(油門踏板反應(yīng)的扭矩在控制策略中計算)、制動踏板開度與制動力的關(guān)系特性。附屬耗能模塊主要包括風(fēng)扇、水泵、打氣泵以及轉(zhuǎn)向泵等小功率器件模塊。在仿真中,直接把這些模塊歸于一個耗能電阻,阻值是依據(jù)總的功率和工作電壓來計算得到的。圖3是用MATLAB搭建的該增程車的控制策略。該策略中除了包含電動機的扭矩控制外,還包括SOC的管理,實時監(jiān)控平均車速、每公里電耗、剩余續(xù)駛里程以及發(fā)電機組需要補電量等參數(shù),以便實現(xiàn)完成目標(biāo)續(xù)駛里程后的電池剩余電量用完的理想狀態(tài)。2.3汽車電磁性能測試整車外形尺寸的長×寬×高:12000mm×2550mm×3300mm;電池容量:500A·h;電池電壓:600V;發(fā)動機補電功率:34kW/h,平均車速40kW/h;電池的輸出效率:85%;迎風(fēng)面積A:6m2;迎風(fēng)阻力系數(shù):0.6;輪胎滾動半徑r:0.465m;汽車總質(zhì)量m:18000kg;傳動系速比ig:5.63;傳動系效率ηt:0.95;輔助系統(tǒng)功耗Pt:2kW/h;電機額定功率Pe:100kW;Tm電機最大扭矩:2400N·m;電機最高轉(zhuǎn)速nm:2700r/min;電機效率η:0.88;滾動阻力系數(shù)f:0.015。仿真測試增程車的爬坡性能仿真得知,仿真車輛的爬坡度為16.28%左右(最大扭矩點2400N·m)。根據(jù)理論最大爬坡度理論公式Ttqigioηt/r=mgfcosαmax+mgsinαmax,可計算出該車的最大爬坡度為16.7%,仿真與理論計算比較吻合。仿真采用的是滿載18t全加速條件。仿真得知加速到50km/h需要18s左右,加速到80km/h需要31s左右。4用電電能計算w根據(jù)增程車續(xù)駛里程理論計算公式:S=(E(/p0·v)·pg+E)/p0式中:E表示電車電能;v表示平均車速;p0表示平均每公里電耗;pg表示發(fā)動機補電功率。由此算出S=397km,與仿真結(jié)果基本相近,理論值偏小,是因為在取行駛時間時省略了所充電電能維持的時間。3動客車聯(lián)合仿真本文論述了采用Cruise和Matlab對增程式電動客車進行聯(lián)合仿真。根據(jù)仿真結(jié)果與理論計算的結(jié)果顯示,這種仿真的真實度很高,完全可以作為對增程式電動客車的各種性能仿真預(yù)算,為汽車各部件的選配起到指導(dǎo)作用。1機架結(jié)構(gòu)的參數(shù)2電池模塊的參數(shù)3電機模塊的參數(shù)4室域模塊的參數(shù)5輔助能源模塊的參數(shù)6控制政策1整輛車的主要參數(shù)2傾斜性能3加快性能仿真是假設(shè)發(fā)動機燃油足夠,電量SOC初始為95%,放電到SOC為15%結(jié)束的條件下實現(xiàn)的。仿真得出續(xù)駛里程為399.96km。文獻資金和論文作者1.稿件應(yīng)具體有科學(xué)性、創(chuàng)新性、真實性、規(guī)范性及實用性;要求選題新穎、內(nèi)容正確、條理清晰、文字簡練。一般文章字數(shù)控制在5000字范圍之內(nèi)。圖表應(yīng)少而精,不可與文字重復(fù);表的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡潔;照片應(yīng)清楚,圖比例適宜,線條粗細適中,筆墨要黑,并標(biāo)明圖題、圖注。2.計量單位一律采用國家頒布的法定計量單位,不規(guī)范的單位應(yīng)換算成法定計算單位。外文字符應(yīng)分清文種、大小寫、正斜體及公式中的上下角標(biāo)等。3.正文前應(yīng)加200字左右的中、英文摘要,5個左右中、英文關(guān)鍵詞以及英文標(biāo)題和單位的英譯名。列出10篇以上在文中引用或閱讀過的參考文獻,并將其序號按順序標(biāo)注在文章里。4.請勿一稿兩投或多投。作者文責(zé)自負。務(wù)必給出全部作者的單位、地址、郵編及第一作者的出生年、性別、職稱、職務(wù)、研究方向、技術(shù)成果、有效電話、E-mail或QQ。自收稿之日起,一個月內(nèi)本刊將向作者通報初審結(jié)果,逾期未收到處理意見的,可發(fā)郵件向編輯部詢問。5.稿件如獲得有關(guān)政府部門或社會團體設(shè)立的研究基金或課題資助,務(wù)請列出基金名稱及編號。請附基金批準(zhǔn)書或合同書的復(fù)印件,本刊將給予適當(dāng)優(yōu)先刊用并推薦參評優(yōu)秀論文備用。6.在本刊刊出的稿件如有獲獎或取得較好社會效益和經(jīng)濟效益的,請作者及時將信息反饋給編輯部,以推薦參評優(yōu)秀論文之備用。7.為促進學(xué)術(shù)交流,擴大交流渠道,所有刊用的稿件將自動進入“中國期刊全文數(shù)據(jù)庫”、“萬方數(shù)據(jù)——數(shù)字化期刊群”和“中文科期刊數(shù)據(jù)庫”全文收錄,其作者著作權(quán)使